IBS 바이러스기초硏·유전체교정연구단 공동연구, 세계 최대 감염병 생체모델 구축
[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 코로나19와 같은 신·변종 바이러스와 미래 팬데믹에 선제적으로 대응할 수 있는 세계 최대 규모 실험모델 구축에 성공했다. 박쥐를 활용한 것으로 사람과 동물 사이를 오가며 전파될 수 있는 인수공통바이러스 예방에 유용할 것이라는 기대다.
과학기술정보통신부는 기초과학연구원(IBS) 한국바이러스기초연구소 최영기 소장과 유전체 교정 연구단 구본경 단장 공동 연구진이 한국에 서식하는 박쥐에서 유래한 장기 오가노이드를 성공적으로 구축했다고 16일 밝혔다. 오가노이드(organoid·유사장기)는 성체 및 배아 줄기세포를 실험실 환경에서 분화해, 장기의 세포 구성 및 기능을 모방한 3차원의 장기유사체다. 바이러스 감염 특성과 면역 반응을 분석할 수 있는 새로운 연구 플랫폼을 개발했다는 설명이다.
이번 연구는 감염병 분야 기초 연구를 수행하는 한국바이러스기초연구소와 유전체 교정 기술을 기반으로 오가노이드 연구를 선도하고 있는 유전체 교정 연구단의 다학제적 협력으로 이루어졌으며, 연구 결과는 세계 최고 권위의 학술지 사이언스에 이날 게재됐다.
연구진에 따르면 감염병의 약 75%는 동물로부터 유래하는데, 특히 박쥐는 사스코로나-2(SARS-Cov-2), 메르스코로나(MERS-CoV), 에볼라, 니파 등 다수의 고위험 인수공통바이러스의 자연 숙주로 알려져 있다. 다만 현재 박쥐 유래 바이러스 연구를 위한 생체 모델은 극히 제한적이다.
최영기 소장은 "다양한 바이러스들이 삶에 존재할 수 있는데 최근 코로나19로 문제가 됐던 박쥐에 대한 오가노이드 플랫폼을 만들었다는 데 의의가 있다"며 "이는 박쥐 유래 신·변종 바이러스 감시와 팬데믹 대비에 기여할 수 있는 핵심 플랫폼으로 새로운 치료제 개발연구에 활용될 수 있으며 국제적인 협력과 새로운 바이러스 분야를 리딩할 수 있는 계기가 됐다고 생각한다"고 말했다.
연구진은 한국을 비롯해 동북아시아 및 유럽에 널리 서식하는 식충성 박쥐인 애기박쥐과(Vespertilionidae) 및 관박쥐과(Rhinolophidae) 박쥐 5종으로부터 기도, 폐, 신장, 소장의 다조직 오가노이드 생체 모델을 구축하고 박쥐 유래 바이러스 연구의 새로운 기반을 마련했다. 박쥐 오가노이드를 활용해, 코로나(SARS-Cov-2, MERS-CoV), 인플루엔자, 한타 등 박쥐 유래 인수공통바이러스의 특이적 감염 양상과 증식 특성을 규명했다.
이들 고위험 바이러스들은 각각 특정 박쥐 종과 장기에서만 감염되거나 증식하는 경향을 보였으며, 한타바이러스는 박쥐 신장 오가노이드에서 효과적으로 증식되는 것을 확인했다. 또 동일한 바이러스라도 박쥐의 종이나 감염된 장기에 따라 면역 반응의 강도와 양상이 뚜렷이 달랐다. 이는 박쥐가 다양한 바이러스에 대한 방어 메커니즘을 유연하게 조절할 수 있음을 시사하며, 박쥐 오가노이드가 바이러스-면역 상호작용을 규명할 수 있는 중요한 연구 플랫폼으로 활용될 수 있음을 보여준다는 설명이다. 이어 연구진은 결과 야생 박쥐의 분변 샘플에서 두 종류의 변종 바이러스를 찾아내고, 이를 배양해 분리하는 데에도 성공했다.
구본경 단장은 "국내 오가노이드 기술 수준은 높은 상태로 이번 연구의 의미는 새로운 팬데믹을 준비하는 일종의 파수꾼 역할일 수 있다"며 "암세포가 아닌 정상세포를 연구하는 새로운 방식으로 정상적인 세포를 죽이지 않고 치료할 수 있는 기술을 키우는 항바이러스 신약 개발에 잘 활용할 수 있을 것"이라고 기대했다.
jiany@fnnews.com 연지안 기자
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